CN212597283U - 一种塔式定日镜清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式定日镜清洗装置，包括：用来冲洗镜面的水洗机构、用来擦拭水洗后的镜面的擦拭机构、用来吸走镜面上的颗粒尘土的吸尘机构、用来推动镜面上的杂物的推动机构、用来吹干镜面上残留的水渍的风吹机构、控制单元、用来让装置在定日镜上移动的滚动机构、用来检测到镜边的距离的检测模块和供电电源，与现有技术相比，本清洗装置通过对镜面的二次清洁，不会有残留的水渍，保障了定日镜的清洁程度；通过吸尘机构将镜面上的颗粒尘土直接空吸到吸尘机构内，解决了冬季水洗容易结冰的情况。本装置结构简单，能够对沙漠或戈壁中的定日镜镜面进行清洁，从而保障定日镜不会因为镜面被砂砾灰尘覆盖而影响定日镜的反射效率。

Description

一种塔式定日镜清洗装置

技术领域

本实用新型涉及于定日镜清洁领域，尤其涉及一种塔式定日镜清洗装置。

背景技术

在光热发电站中定日镜起到关键作用，针对塔式太阳能发电，定日镜将太阳光反射至接受器中经过多重工序进行发电。其中定日镜镜面的洁净程度，影响反射效率。然而，塔式太阳能发电站一般建在日照充足，面积广阔的沙漠或者戈壁附近。由于所处环境日照充足加上风化现象，镜面上会依附着沙土颗粒、树枝残骸等其他风化产物，风化产物被风刮到镜面上，这些杂物严重影响反射效率。关于清洗方面，传统的人工清洗以及车洗花费大，还会有残留的水渍，此外不同季节气候等原因，使得原有的水洗存在一些弊端如冬天水洗结冰，因此适当的干洗具有一定的作用。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可用于定日镜积尘处理的清洗装置，该装置可以通过推动机构、水洗机构、擦拭机构、风吹机构进行清洗，此外还装备有吸尘机构进行干洗，用于克服冬季清洗水易结冰的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种塔式定日镜清洗装置，包括：水洗机构、擦拭机构、吸尘机构、推动机构、风吹机构、控制单元、滚动机构、检测模块和供电电源；

所述水洗机构包括水洗电机和水洗按钮，用来冲洗镜面；

所述擦拭机构位于水洗机构的后端，包括擦拭电机和擦拭按钮，用来擦拭水洗后的镜面；

所述吸尘机构位于水洗机构的前端，包括吸尘电机和吸尘按钮，用来吸走镜面上的颗粒尘土；

所述推动机构位于吸尘机构的前端，用来推动镜面上的杂物；

所述风吹机构位于擦拭机构的后端，包括风吹电机和风吹按钮，用来吹干镜面上残留的水渍；

所述滚动机构包括滚动电机和滚动按钮，通过滚动电机驱动滚动轮用来实现移动；

所述检测模块设置为两组，一组设置在风吹机构上，另一组设置在推动机构上，用来检测到镜边的距离；

所述水洗按钮、擦拭按钮、吸尘按钮、风吹按钮、滚动按钮和检测模块均与控制单元的输入端相连，所述水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机均与控制单元的输出端相连，所述供电电源分别为水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机、滚动电机和控制单元供电。

作为本实用新型的进一步改进，所述水洗机构包括自下而上依次设置的围挡体、储存间和储水箱，所述围挡体仅底部开口并具有中空容腔，围挡体的顶部内壁设置有转刷，所述围挡体侧壁的两端分别设置有水口，所述储水箱的一端设置有水泵，所述水泵和水口通过软管连接，所述围挡体的内壁设置若干通过水管连接的喷头，所述水洗电机设置在储存间内并通过转动杆带动转刷转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述擦拭机构包括两个电机壳和两个齿条，两个电机壳分别位于水洗机构背后的两端，两个齿条设置在两个电机壳之间，两个齿条的底部之间固定连接有底板，所述底板的底部粘接有海绵块，所述擦拭电机设置在电机壳内，所述齿条通过与擦拭电机驱动的齿轮相啮合由擦拭电机带动进行上下运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸尘机构包括吸尘箱和设置在吸尘箱前端并与吸尘箱相互贯通的吸风管，所述吸尘箱和吸风管焊接，所述体内设置有风机和可拆卸的抽箱，所述吸尘箱的一侧面设置有供抽箱抽拉的开口，所述吸风管的管口设置有气垫。

作为本实用新型的进一步改进，所述推动机构包括刮板和两个机械臂，两个机械臂分别位于吸风管顶端的左右两边，两个机械臂的上端分别与吸风管的两侧端固定连接，两个机械臂的下端分别与刮板的两端活动连接，所述刮板的下端沿粘接有防刮条。

作为本实用新型的进一步改进，所述风吹机构包括壳体，所述壳体内部设置有扇叶，所述扇叶通过设置在壳体内的风吹电机转动，所述壳体的顶部设置有若干风口。

作为本实用新型的进一步改进，所述检测模块包括设置在机械臂上的第一超声波传感器和设置在壳体顶部下边沿处的第二超声波传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述推动机构还包括遥控器，每个机械臂均包括相互铰接的上机械臂和下机械臂，所述在机械臂和刮板之间设置有箱体和舵机，所述上机械臂与吸风管连接，所述箱体与下机械臂的底端固定连接，所述舵机的机身部分固定设置在箱体内，所述舵机的舵叶部分伸出箱体并与刮板的一端连接，所述箱体上设置有第三超声波传感器，所述第三超声波传感器与控制单元的输入端相连，所述遥控器和与舵机无线通讯。

作为本实用新型的进一步改进，所述的管口设置有气垫，所述抽箱的外表面设置有把手，所述吸风管的顶端设置有用于卡住刮板的卡板块。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制单元是单片机，控制单元的输入端设置有相连的总开关，控制单元的输出端通过继电器与水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机相连。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、通过吸尘机构将镜面上的颗粒尘土直接空吸到吸尘机构内，解决了冬季水洗容易结冰的情况，也可以提前清理大颗粒物、灰尘，为水洗提供了方便；

2、在水洗之前先通过清洗设备上的推动机构，提前将定日镜上的树叶、大石子等大型垃圾杂物推出定日镜，为后续清洗提供了很多方便；在水洗之后通过擦拭机构，用来擦拭水洗后的镜面，使镜面保持干燥整洁；在擦拭机构之后通过风吹机构，使镜面上残留的水渍快速被吹干。通过对镜面的二次清洁，不会有残留的水渍，保障了定日镜的清洁程度，从而提高了定日镜吸收太阳能的效果。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型前视立体图；

图3为本实用新型后视立体图；

图4为本实用新型仰视立体图；

图5为本实用新型中吸尘机构结构示意图；

图6为本实用新型中转刷结构示意图；

图7为本实用新型中风吹机构结构示意图；

图8为图2中A处结构放大示意图；

图9为本实用新型中擦拭机构的齿条和齿轮连接示意图；

附图中：1、水洗机构；2、擦拭机构；3、吸尘机构；4、推动机构；5、风吹机构；6、滚动机构；7、检测模块；8、供电电源10、围挡体；11、储存间；12、储水间；13、转刷；14、水口；15、水泵；20、电机壳；21、齿条；22、底板；23、齿轮；30、吸尘箱；31、吸风管；32、风机；33、抽箱；34、气垫；35、把手；36、卡板块；40、刮板；41、机械臂；41a、上机械臂;41b、下机械臂；42、箱体；43、舵机；44、第三超声波传感器；50、壳体；51、风口；70、第一超声波传感器；71、第二超声波传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型涉及一种塔式定日镜清洗装置，包括：水洗机构1、擦拭机构2、吸尘机构3、推动机构4、风吹机构5、控制单元、滚动机构6、检测模块7和供电电源8；

所述水洗机构1包括水洗电机和水洗按钮，用来冲洗镜面；

所述擦拭机构2位于水洗机构1的后端，包括擦拭电机和擦拭按钮，用来擦拭水洗后的镜面；

所述吸尘机构3位于水洗机构1的前端，包括吸尘电机和吸尘按钮，用来吸走镜面上的颗粒尘土；

所述推动机构4位于吸尘机构3的前端，用来推动镜面上的杂物；

所述风吹机构5位于擦拭机构2的后端，包括风吹电机和风吹按钮，用来吹干镜面上残留的水渍；

所述滚动机构6包括滚动电机和滚动按钮，通过滚动电机驱动滚动轮用来实现移动；滚动轮包括前轮和后轮，后轮作为驱动轮，其直径大于前轮，厚度大用来分散压力，后轮设置在水洗机构1围挡体10外，前轮设置在吸尘机构3下，驱动时由后轮带动前轮，完成行驶。

所述检测模块7设置为两组，一组设置在风吹机构5上，另一组设置在推动机构4上，用来检测到镜边的距离；

所述水洗按钮、擦拭按钮、吸尘按钮、风吹按钮、滚动按钮和检测模块7均与控制单元的输入端相连，所述水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机均与控制单元的输出端相连，所述供电电源8分别为水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机、滚动电机和控制单元供电。

如图2、图3、图4、图6所示，所述水洗机构1所述水洗机构1包括自下而上依次设置的围挡体10、储存间11和储水箱12，所述围挡体10仅底部开口并具有中空容腔，围挡体的顶部内壁设置有转刷13，所述围挡体10 侧壁的两端分别设置有水口14，所述储水箱12的一端设置有水泵15，所述水泵15和水口14通过软管连接，所述围挡体10的内壁设置若干通过水管连接的喷头，所述水洗电机设置在储存间11内并通过转动杆带动转刷13转动。储水箱13用于提供水洗机构的水源，水泵15用于将储水箱12中的水提供给转刷13并提供足够的水压，转刷13可以设置多个，转刷13上有生物毛作为刷洗工具与镜面接触，而围挡体10围住转刷13可以避免水洗过程中产生的扬尘、水渍污染清洗过的镜面。储水箱12用来储存外来水并供给转刷13。在使用的时候，通过设置的水泵15将水箱12的水抽出，通过水口14冲进围挡体10所围成的空间里。通过围挡体10的内壁设置若干通过水管连接的喷头，使水洗的时候水流更分散，清洗的更干净。考虑重量问题，可以设置小的储水箱12，通过从镜下抽水送至水箱中，在输送进水洗机构。当需要工作时，通电后通过控制水洗按钮和滚动按钮，转刷转动，车体驱动，水泵经过一定延时后启动抽水。

如图2、图9所示，所述擦拭机构2包括两个电机壳20和两个齿条21，两个电机壳20分别位于水洗机构1背后的两端，两个齿条21设置在两个电机壳20之间，两个齿条21的底部之间固定连接有底板22，所述底板的底部粘接有海绵块，所述擦拭电机设置在电机壳20内，所述齿条21通过与擦拭电机驱动的齿轮23相啮合由擦拭电机带动进行上下运动。通过擦拭按钮来启动擦拭电机正反转，带动擦拭电机上的传动轴转动，传动轴驱动相连的齿轮23运动从而带动齿条21的上下运动，从而使底板22距离镜面的距离可调节，当镜面的高度达到底板22与镜面的最佳接触位置时，能更好的擦拭水洗过的镜面。底板和海绵块通过采用物理粘扣的方式连接，当海绵块被污染的情况下也很方便更换。

如图2、图5所示，所述吸尘机构3包括吸尘箱30和设置在吸尘箱30前端并与吸尘箱30相互贯通的吸风管31，所述吸尘箱30和吸风管31焊接，所述吸尘箱30内设置有风机32和可拆卸的抽箱33，所述吸尘箱30的一侧面设置有供抽箱33抽拉的开口，所述吸风管31的管口设置有气垫34。通过风吹按钮将风机32启动时，通过吸风管31 将定日镜上的颗粒尘土吸到吸尘箱30内，吸尘后可以取出抽箱33倒掉垃圾，抽箱33空间大可减少取出频率。风机32以及吸风管31可以横向设置多个，加大吸尘范围和效果。吸风管31的管口设置有气垫34可以更好的接触镜面加强吸尘的功效。设置吸尘装置解决了冬季水洗结冰的情况，也可以提前清理大颗粒物、灰尘，为水洗提供方便。

如图2所示，所述推动机构4包括刮板40和两个机械臂41，两个机械臂41分别位于吸风管31顶端的左右两边，两个机械臂41的上端分别与吸风管31的两侧端固定连接，两个机械臂41的下端分别与刮板40的两端活动连接，所述刮板40的下端沿粘接有防刮条。通过调节机械臂41带动刮板40的运动，使刮板40的下端贴着镜面，可以提前推动定日镜上的树叶，大石子等大型垃圾杂物将其推出定日镜，为后续吸尘、水洗提供方便。刮板40的下端沿粘接有防刮条，防止在推动的过程中刮花镜面。

如图3、图7所示，所述风吹机构5包括壳体50，所述壳体50内部设置有扇叶51，所述扇叶通过设置在壳体50内的风吹电机转动，所述壳体50的顶部设置有若干风口52。通过开启风吹按钮来启动壳体50内的风吹电机转动，带动风扇的转动，上下皆可通风，在其设置有小功率风扇用来吹干前几道流程所遗留的水，防止清洗过后留下水印又影响镜面洁净程度。

如图2、图3所示，所述检测模块7包括设置在机械臂41上的第一超声波传感器70和设置在壳体50顶部下边沿处的第二超声波传感器71。通过在整体清洗装置的前后端分别设置超声波传感器，两组方向皆朝下，用来检验清洗装置是否运动到镜边。控制单元里面预设距离阈值，当清洗装置运动到镜边时，超声波传感器接受信号，将物理信号转化为电信号，通过传输到控制单元，检测到信号后关闭当前运行机构的开关，使清洗装置停止滚动和清洗工作。

如图2、图8所示，所述推动机构4还包括遥控器，每个机械臂41均包括相互铰接的上机械臂41a和下机械臂41b，所述在下机械臂41b和刮板40之间设置有箱体42和舵机43，所述上机械臂41a与吸风管31连接，所述箱体42与下机械臂41b的底端固定连接，所述舵机43的机身部分固定设置在箱体42内，所述舵机43的舵叶部分伸出箱体42并与刮板40的一端连接，所述箱体42上设置有第三超声波传感器44，所述第三超声波传感器44与控制单元的输入端相连，所述遥控器和与舵机43无线通讯。通过第三超声波传感器44不断检测到镜面的距离，在通过遥控器操控舵机43，舵机43上的舵叶带动刮板40的运动，从而控制刮板10与镜面的接触面积和角度以便更好的清理镜面。

如图2所示，所述抽箱33的外表面设置有把手35，所述吸风管31的顶端设置有用于卡住刮板40的卡板块36。卡板块36设置为2组，对称设置在吸风管31顶部的两端。把手35的设置进一步方便抽箱内的杂物的倾倒，结束工作时可以将刮板40卡在卡板块36上，不占用空间。

具体的，所述控制单元是单片机，控制单元的输入端设置有相连的总开关，控制单元的输出端通过继电器与水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机相连。水洗机构和滚动机构可以由一个总的继电器控制，初始状态为常闭。使用时开启总开关，转刷13开始启动，延时后滚动机构7启动，再延时后水泵15启动抽水，水泵15抽水的速率可以在内部程序里设置，这时可以进行清洗。

对于定日镜拼接过程中产生的缝隙对驱动的问题，根据实际情况看一列定日镜中相互两片定日镜之间的缝隙数量和预估行驶一面镜子的速度设置超声波传感器发射的频率，到达一个缝隙比对下距离，然后计数，累加到初始所设置的阀值(阈值就是超声波传感器与镜边的距离)，当清洗装置运动到到最后一面镜子的镜边时，计数达标停止，这时发出信号给总开关，收集到信号后关闭继电器与之相连的电机，继而关闭相关运动的机构。

清洗流程：推动机构、吸尘机构、水洗机构、擦拭机构、风吹机构，冬季考虑到冬季水洗容易结冰的情况，可不实施水洗机构，对本实用新型的实施流程不做具体限制，也可以根据实际需要，自行选择清洗流程。在清洗的时候首先需要将定日镜的镜面保持水平状态，然后通过升降梯将定日镜清洗装置运送到需要清洗的定日镜的镜面上。完成一列定日镜清洗之后，将清洗装置转移到下一列定日镜的镜面上，通过人工对装置各机构操控，来实现对定日镜镜面的清洁。本装置结构简单，能够对沙漠或戈壁中的定日镜镜面进行清洁，从而保证定日镜不会因为镜面被砂砾灰尘覆盖而影响定日镜的反射效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于，包括：水洗机构（1）、擦拭机构（2）、吸尘机构（3）、推动机构（4）、风吹机构（5）、控制单元、滚动机构（6）、检测模块（7）和供电电源（8）；

所述水洗机构（1）包括水洗电机和水洗按钮，用来冲洗镜面；

所述擦拭机构（2）位于水洗机构（1）的后端，包括擦拭电机和擦拭按钮，用来擦拭水洗后的镜面；

所述吸尘机构（3）位于水洗机构（1）的前端，包括吸尘电机和吸尘按钮，用来吸走镜面上的颗粒尘土；

所述推动机构（4）位于吸尘机构（3）的前端，用来推动镜面上的杂物；

所述风吹机构（5）位于擦拭机构（2）的后端，包括风吹电机和风吹按钮，用来吹干镜面上残留的水渍；

所述滚动机构（6）包括滚动电机和滚动按钮，通过滚动电机驱动滚动轮用来实现移动；

所述检测模块（7）设置为两组，一组设置在风吹机构（5）上，另一组设置在推动机构（4）上，用来检测到镜边的距离；

所述水洗按钮、擦拭按钮、吸尘按钮、风吹按钮、滚动按钮和检测模块（7）均与控制单元的输入端相连，所述水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机均与控制单元的输出端相连，所述供电电源（8）分别为水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机、滚动电机和控制单元供电。

2.根据权利要求1所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述水洗机构（1）包括自下而上依次设置的围挡体（10）、储存间（11）和储水箱（12），所述围挡体（10）仅底部开口并具有中空容腔，围挡体的顶部内壁设置有转刷（13），所述围挡体（10）侧壁的两端分别设置有水口（14），所述储水箱（12）的一端设置有水泵（15），所述水泵（15）和水口（14）通过软管连接，所述围挡体（10）的内壁设置若干通过水管连接的喷头，所述水洗电机设置在储存间（11）内并通过转动杆带动转刷（13）转动。

3.根据权利要求1所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述擦拭机构（2）包括两个电机壳（20）和两个齿条（21），两个电机壳（20）分别位于水洗机构（1）背后的两端，两个齿条（21）设置在两个电机壳（20）之间，两个齿条（21）的底部之间固定连接有底板（22），所述底板的底部粘接有海绵块，所述擦拭电机设置在电机壳（20）内，所述齿条（21）通过与擦拭电机驱动的齿轮（23）相啮合由擦拭电机带动进行上下运动。

4.根据权利要求1所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述吸尘机构（3）包括吸尘箱（30）和设置在吸尘箱（30）前端并与吸尘箱（30）相互贯通的吸风管（31），所述吸尘箱（30）和吸风管（31）焊接，所述吸尘箱（30）内设置有风机（32）和可拆卸的抽箱（33），所述吸尘箱（30）的一侧面设置有供抽箱（33）抽拉的开口，所述吸风管（31）的管口设置有气垫（34）。

5.根据权利要求4所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述推动机构（4）包括刮板（40）和两个机械臂（41），两个机械臂（41）分别位于吸风管（31）顶端的左右两边，两个机械臂（41）的上端分别与吸风管（31）的两侧端固定连接，两个机械臂（41）的下端分别与刮板（40）的两端活动连接，所述刮板（40）的下端沿粘接有防刮条。

6.根据权利要求5所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述风吹机构（5）包括壳体（50），所述壳体（50）内部设置有扇叶（51），所述扇叶通过设置在壳体（50）内的风吹电机转动，所述壳体（50）的顶部设置有若干风口（52）。

7.根据权利要求6所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述检测模块（7）包括设置在机械臂（41）上的第一超声波传感器（70）和设置在壳体（50）顶部下边沿处的第二超声波传感器（71）。

8.根据权利要求5所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述推动机构（4）还包括遥控器，每个机械臂（41）均包括相互铰接的上机械臂（41a）和下机械臂（41b），所述下机械臂（41b）和刮板（40）之间设置有箱体（42）和舵机（43），所述上机械臂（41a）与吸风管（31）连接，所述箱体（42）与下机械臂（41b）的底端固定连接，所述舵机（43）的机身部分固定设置在箱体（42）内，所述舵机（43）的舵叶部分伸出箱体（42）并与刮板（40）的一端连接，所述箱体（42）上设置有第三超声波传感器（44），所述第三超声波传感器（44）与控制单元的输入端相连，所述遥控器与舵机（43）无线通讯。

9.根据权利要求5所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述抽箱（33）的外表面设置有把手（35），所述吸风管（31）的顶端设置有用于卡住刮板（40）的卡板块（36）。

10.根据权利要求1所述的一种塔式定日镜清洗装置，其特征在于：所述控制单元是单片机，控制单元的输入端设置有相连的总开关，控制单元的输出端通过继电器与水洗电机、擦拭电机、吸尘电机、风吹电机和滚动电机相连。